Vai trò của phân hữu cơ

1. .2.1 Cường độ ánh sáng

1.5.1 Vai trò của phân hữu cơ

1.5.1.1 Phân hữu cơ cải tạo lý tính đất

Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv., (2004), phân hữu cơ làm m độ cứng của đ t, ch t mùn trong phân hữu cơ có ác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên c u trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đ t, hạn chế sự rửa rôi, xói mòn đ t và làm cho cây hu hú các ion dinh dưỡng dễ dàng hơn. Tăng khả năng hoạ động của vi sinh vật, làm cho c u trúc trở nên tố hơn.

Thông qua hoạ động của vi sinh vật, ch t hữu cơ phân hủy biến thành mùn. Mùn có khả năng liên kết những hạ đ phân án làm đ t có c u trúc tốt, thoáng khí dễ cày bừa, giữ nước và phân bón tố hơn. Thông hường ch t hữu cơ có ỉ số C/N cao như rơm rạ và tr u sẽ ảnh hưởng nhiều đến tiến trình vật lý hơn là ch t hữu cơ đã phân hủy hoặc bán phân hủy ( ỗ Thị Thanh Ren, 1999).

1.5.1.2 Phân hữu cơ cải tạo hóa tính đất

Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv., (2004), phân hữu cơ làm ăng khả năng rao đổi cation và khả năng đệm của các ch dinh dưỡng, chủ yếu là N, P và S, vì vậy làm gia ăng hiệu quả phân hóa học bón vào đ t. Cung c p CO2 cho sự quang tổng hợp ch t hữu cơ và cung c p dinh dưỡng khoáng, đặc biệ là đạm, lân, lưu huỳnh và các nguyên tố khác, bao gồm cả nguyên tố vi lượng.

Theo ỗ Thị Thanh Ren (1999), trong hầu hết các loại đ , bón phân đạm lâu ngày có xu hướng làm giảm pH đ t, ch t hữu cơ sẽ có tác dụng đệm. Nếu độ chua của đ t gây ra do nhôm, có thể chữa trị một phần bằng cách tạo hợp ch t hữu cơ với Al. Ch t hữu cơ có hể tạo thành phức với ch t Fe, Al từ các phosphate của chúng và sự tạo thành CO2 từ sự phân hủy ch t hữu cơ có hể làm giảm giải phóng dạng lân liên kết với canxi. Ch t hữu cơ là nguồn cung c p các nguyên tố vi lượng cho đ nhưng chúng cũng có hể làm giảm độ hữu dụng của một số nguyên tố vi lượng.

1.5.2 Sự phân hủy chất hữu cơ

1.5.2.1 Sự phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện thoáng khí

Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv., (2004), sự phân hủy ch t hữu cơ rong điều kiện thoáng khí là tiến rình oxy hóa, hường trải qua nhiều giai đoạn và nhiều sản phẩm rung gian nhưng sản phẩm cuối cùng hường là khí CO2, H2O và muối khoáng. Thông hường có 3 phản ứng xảy ra:

12

- Hợp ch cacbon được enzyme oxy hóa sản sinh ra CO2, H2O, năng lượng và các vi sinh vật phân hủy.

- Các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu như đạm, lân và lưu huỳnh được giải phóng bởi các phản ứng riêng biệt cho mỗi nguyên tố.

- Các hợp ch t chống chịu sự hoạ động của vi sinh vậ được tạo thành.

1.5.2.2 Sự phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí

Sự cung c p oxy cho đ t bị dừng lại khi các tế khổng chứa đầy nước, ngăn cản sự khuyếch tán của oxy từ khí quyển vào đ . Dưới điều kiện yếm khí, sự phân hủy tiếp tục phân hữu cơ chậm hơn r t nhiều so với điều kiện cung c p đủ oxy. Vì vậy, đ t ngập nước liên tục hường ích lũy số lượng lớn ch t hữu cơ. Sản phẩm của sự phân hủy ch t hữu cơ rong điều kiện yếm khí bao gồm các acid hữu cơ, rượu và khí methane (CH4) (Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2004).

Tanado và Yoshida (1978); Wa anabe (1984) đã nghiên cứu tiến trình phân hủy ch t hữu cơ rong đ t ngập nước cho rằng CH4 là sản phẩm cuối cùng của tiến trình phân hủy yếm khí ch t hữu cơ, ace id acid là ch t tạo nguồn chính sản sinh ra CH4 trong đ t yếm khí và tỉ lệ CO2:CH4 cũng là sản phẩm cuối để đánh giá mức độ phân hủy. Sự phân hủy ch t hữu cơ rong đ t ngập nước xảy ra chậm hơn nhiều so với sự phân hủy hiếu khí vì hoạ động của nhóm vi khuẩn yếm khí cần í năng lượng hơn so với các vi khuẩn háo khí. Quá trình phân hủy ch t hữu cơ rong điều kiện yếm khí cho ra CO2, CH4 và các acid hữu cơ (Ngô Ngọc Hưng, 2010).

1.5.3 Hiệu quả sử dụng phân hữu cơ đối với đất lúa

Theo Nguyễn Như Hà (200 ), cho rằng trong thâm canh lúa bón phân hữu cơ chủ yếu nhằm ổn định hàm lượng mùn cho đ t tạo nền thâm canh nên có thể sử dụng các loại phân hữu cơ khác nhau kể cả rơm rạ lúa sau khi thu hoạch. Theo Võ Thị Gương (200 ) hì sử dụng phân hữu cơ được xem là một trong những biện pháp hữu hiệu trong cải thiện năng su t lúa.

Việc sử dụng phân ủ rơm rạ nói riêng và phân hữu cơ nói chung không những trả lại một phần quan trọng các ch dinh dưỡng mà cây l y đi ừ đ t, mà còn hạn chế sự nhiễm độc acid hữu cơ, ăng mùn, ăng (%) base bão hòa, ăng cường sự hoạ động của tập đoàn vi sinh vậ đ t và còn góp phần giảm được lượng phân bón chủ yếu là phân đạm (khoảng 50%), cải tạo độ phì nhiêu đ t (Phạm Thị Ph n và Nguyễn Kim Chung, 2005; Ngô Thị Hồng Liên, 2006; Nguyễn Như Hà và ctv., 2006).

Trên 80% đạm cây lúa h p thu trong mỗi vụ ở ngoài đồng là l y từ trong ch t hữu cơ của đ (Broadben , 1978; Ponnamperuma, 1980). Gaur (1984) đã báo cáo rằng

13

rơm rạ được bổ sung với phân bón trên ruộng lúa thì N bị giữ lại trong ch t hữu cơ và N này sẽ cung c p cho cây lúa ăng.

Rơm rạ bổ sung vào đ t sẽ làm gia ăng sự tổng hợp N rong môi rường đ t ẩm và ngập nước. Ngoài ra, rơm rạ còn bổ sung thêm N khoáng và làm gia ăng hoạ động của vi sinh vật cố định N rong đ t ngập nước (Ponnamperuma, 1980).

ối với năng su lúa, đạm được xem là nguyên tố giới hạn năng su hàng đầu, tuy nhiên, việc bón phân vô cơ cao làm cho sự m đạm trong ruộng lúa càng mạnh và hiệu quả sử dụng phân bón ngày càng kém, hông hường rên đ t lúa ngập nước từ 10-20% lượng đạm bị m , còn rên đ t kiềm con số này từ 10-40% (Vlek và Byrne, 1986; De Datta và ctv., 1988; ỗ Thị Thanh Ren, 1999).

Việc bón phân rơm hữu cơ dài hạn (15 vụ lúa) giúp giảm được 60% phân hoá học (NPK) trong vụ Hè Thu và ông Xuân mà vẫn đảm bảo được năng su lúa như bón hoàn toàn phân hoá học. Bón phân rơm hữu cơ làm gia ăng hàm lượng Silic trong thân và hạt giúp cây lúa chống chịu sâu bệnh tố hơn so với bón hoàn toàn phân hoá học. Bón phân rơm hữu cơ dài hạn góp phần cải thiện được lý tính của đ t và cải thiện được độ phì sinh học của đ chuyên canh cây lúa (Lưu Hồng Mẫn và ctv., 2006).

Theo Pham Sy Tan (1992), cứ mỗi t n phân chuồng cho ăng năng su t lúa từ 100- 150 kg lúa/ha, mỗi t n phân ủ rơm rạ làm ăng năng su t lúa từ 50-60 kg lúa/ha. Theo Nguyễn Ngọc Hà (2000), bón hoàn toàn phân hữu cơ rơm rạ sẽ làm ăng năng su t lúa 20% so với hoàn toàn không bón phân, bón kết hợp phân hữu cơ với phân hóa học sẽ ăng năng su t lúa 22%.

Rơm rạ sau khi thu hoạch được xử lý bằng chế phẩm sinh học n m Trichoderma sp. để tạo thành nguồn phân hữu cơ của mô hình hâm canh lúa để giảm từ 20% đến 60% phân hóa học nhưng không làm giảm năng su t lúa (Luu Hong Man và ctv.,

2003).

Theo Trần Thị Anh Thư (2010), khi bón rơm rạ xử lý bằng chế phẩm Trichoderma

sp. kết hợp với 70% NPK (100 N - 60 P2O5 - 30 K2O) hì năng su lúa ương đương với bón phân theo tập quán của nông dân (đố rơm kết hợp bón 100% NPK) và cao hơn so với không xử lý bằng chế phẩm.

Kết quả nghên cứu xác định ảnh hưởng dài hạn tại An Giang từ năm 2000-2005 cho th y khi bón kết hợp phân hữu cơ xử lý bằng Trichoderma với 60% phân hóa học liên tục trong 10 vụ thì sẽ giảm được 80% lượng phân hóa học, do đó sử dụng rơm rạ ủ làm phân hữu cơ ại chỗ không chỉ giảm lượng phân hóa học, giúp hạn chế ô

14

nhiễm môi rường, dần trả lại độ phì nhiêu cho đ t mà vẫn đảm bảo được sản lượng lúa thu hoạch (Luu Hong Man và Nguyen Ngoc Ha, 2006).

Việc vùi rơm sau vụ thu hoạch trên đ t lúa ngập nước được nhận th y đưa đến nhiều b t lợi cho đ t về mặt sản sinh độc ch t. Rút kiệ nước ruộng ở đầu vụ canh tác vào thời điểm 15 hoặc 30 ngày sau khi gieo liên tục ít nh t trong 5 ngày (mực thuỷ c p cách mặ đ t 10-15 cm) rên đ t lúa ngập nước có chôn vùi rơm rạ ươi đã cải thiện được sự sinh rưởng và làm gia ăng năng su t lúa 22% (thí nghiệm trong chậu) và 15% (thí nghiệm ngoài đồng) so với ngập nước liên tục (Nguyễn Thành Hối, 2008).

Theo Nguyễn Thành Hối và Nguyễn Bảo Vệ (2010), chôn vùi rơm rạ từ 2,5-5,0 g/4 kg đ khô rong đ t ngập nước đã làm giảm chiều cao cây và số chồi lúa, trồng lúa rên đ t Sulfic Humanquepts Tiền Giang và Typic Tropaquep s Trà Vinh đều có chiều cao và số chồi th p hơn so với lúa trồng trên đ Humic Tropaquep s Vĩnh Long. Tương ự, việc vùi rơm rạ ươi vào đ t ngập nước đã làm giảm số bông/chậu, số hạt chắc/bông và năng su lúa; năng su t lúa trồng rên đ t ngập nước có vùi rơm rạ ươi 1,25; 2,5 và 5,0 g/chậu đạt th p lần lượt là 20,27; 24,17 và 29,05 g/chậu so với năng su t cao của lúa trồng rên đ không chôn vùi rơm rạ ươi đối với các nghiệm thức có chôn vùi rơm rạ ươi 1,25 g/chậu là 15%, 2,5 g/chậu là 29% và 5,0 g/chậu là 41%.

Chôn vùi nhiều rơm rạ ươi vào đ t ngập nước dễ gây ngộ độc hữu cơ rễ lúa bởi hàm lượng cao các ch gây độc được tạo ra trong tiến trình phân hủy yếm khí như acid hữu cơ ổng số trên 1.400 mmolc/m3, H2S trên 0,10 ppm, làm pH trong dung dịch đ ăng chậm, đồng thời hàm lượng NH4+ giảm nhanh khi cho đ t ngập nước nên đã làm giảm sự sinh rưởng và năng su t lúa (Nguyễn Thành Hối, 2008).

Qua khảo sát và nghiên cứu nhiều thí nghiệm rong phòng và ngoài đồng ở BSCL từ năm 2002-2007, nhóm nghiên cứu có nhận định như sau: Ở BSCL, số lượng gốc rạ ươi còn lại trên đồng ruộng sau vụ lúa ông Xuân rung bình là 4,5 n/ha ở ruộng không đố đồng và 2,3 t n/ha ở ruộng có rải rơm đố đồng. Và năng su t lúa vụ hè thu th p hơn vụ ông Xuân 0,7%. Rơm rạ ươi sau khi chôn vùi rong đ t ngập nước có tốc độ phân hủy r t chậm (1,8%/ngày ở hai tuần đầu và 0,48%/ngày từ tuần thứ đến tuần thứ 12). Có 37% trọng lượng khô của rơm rạ lưu ồn trong đ t sau khi chôn vùi vào ruộng lúa ngập nước 90 ngày (Nguyễn Thành Hối, 2008). Qua khảo sát, việc cày ải vùi gốc rạ vào đ 0 ngày rước khi gieo làm gia ăng năng su t lúa 19% so với đố rơm rạ hoặc cày ải vùi gốc rạ chỉ rước đó 15 ngày. Việc rút kiệ nước ruộng ở đầu vụ canh tác vào thời điểm 15 hoặc 30 ngày sau khi

15

gieo liên tục ít nh t 5 ngày (mực thủy c p cách mặ đ t 10-15 cm) trên đ t lúa ngập nước có chôn vùi rơm rạ ươi đã cải thiện được sự sinh rưởng và làm gia ăng năng su t lúa 22% (thí nghiệm trong chậu) và 15% (thí nghiệm ngoài đồng) so với đ t ngập nước liên tục. Bón phân lân với liều lượng 0,18 g P2O5/chậu (4 kg đ t phèn nhẹ, pH = 4,0-4,5, có chôn vùi rơm rạ ươi), ương ứng số lượng 90 kg P2O5/ha, đã làm gia ăng năng su t lúa 15% so với chỉ bón 0,00-0,15 g P2O5/chậu (Nguyễn Thành Hối và Nguyễn Bảo Vệ, 2010).

Kết quả khi vùi rơm rong 0 ngày hì đạt cao nh t về chiều cao cây, tổng số bông/m2, số hạ /bông và ăng năng su t lúa 5,68 t n/ha so với 4,74 t n/ha trên nghiệm thức đố rơm rạ và 4,75 t n/ha trong nghiệm thức vùi rơm rong 15 ngày. Sản lượng của 2 giống lúa OM1490 (5,23 t n/ha) và Tài Nguyên ột Biến 100 (5,24 t n/ha) cao hơn sản lượng của giống IR50404 (4,69 t n/ha) (Nguyễn Thành Hối và ctv., 2009).

1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất lúa

Theo Nguyễn Ngọc ệ (2008), hì năng su được hình thành và chịu ảnh hưởng trực tiếp của bốn yếu tố gọi là bốn thành phần năng su lúa. ó là các yếu tố: số bông rên đơn vị diện tích, tỉ lệ hạt chắc, số hạt trên bông và trọng lượng hạt. Mỗi thành phần năng su được quyế định ở mộ giai đoạn nh định của cây trồng.

1.6.1 Số bông trên đơn vị diện tích

Theo Nguyễn ình Giao và ctv., (1997) trong bốn yếu tạo hành năng su t thì số bông rên đơn vị diện tích là yếu tố quyế định nh t và sớm nh t, nó có thể đóng góp 74% năng su t, trong khi số hạt và trọng lượng hạ đóng góp 2 % năng su t còn lại. Số bông rên đơn vị diện ích mang đặc tính di truyền định lượng và di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác. Tuy nhiên, số bông rên đơn vị diện tích còn chịu ảnh hưởng lớn của kỹ thuậ canh ác và điều kiện ngoại cảnh (chế độ phân bón, nước ưới, mậ độ sạ hoặc c y, nhiệ độ, ánh sáng…). Theo Nguyễn ình Giao và

ctv., (1997) cho rằng số bông có quan hệ nghịch với số hạt trên bông và trọng lượng hạ , nên khi ăng mậ độ, số bông rên đơn vị diện tích sẽ ăng nhưng số hạt trên bông và trọng lượng hạt sẽ giảm. Nếu mậ độ quá dầy, đầu ư phân bón cao nhưng dễ dẫn đến gia ăng sâu bệnh trên ruộng lúa.

Vì vậy, để cho năng su t cao cây lúa cần có số bông rên đơn vị diện tích vừa phải. Gia ăng số hạt chắc trên bông trên mộ đơn vị diện tích là biện pháp gia ăng năng su t tố hơn là gia ăng số bông rên đơn vị diện tích (Nguyễn ình Giao và ctv., 1997; Nguyễn Ngọc ệ, 2008).

16

1.6.2 Số hạt trên bông

Số hạ rên bông được quyế định từ lúc ượng cổ bông đến năm ngày rước khi trổ, quan trọng nh là giai đoạn phân hóa hoa và giảm nhiễm tích cực. Số hạt trên bông tùy thuộc vào số hoa được phân hóa và số hoa bị thoái hóa, hai yếu tố này ảnh hưởng bởi giống, kỹ thuậ canh ác và điều kiện thời tiết mà tỉ lệ hạt cao hay th p. Trên cùng một cây lúa, những bông chính hường có nhiều hạt, những bông phụ phát triển sau nên ít hạ hơn. Số hoa trên bông quá nhiều dễ dẫn đến tỷ lệ hạt chắc th p, năng su t sẽ không cao (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).

1.6.3 Tỉ lệ hạt chắc

Tỉ lệ hạt chắc được tính bằng phần răm hạt chắc trên tổng số hạt. Phần răm hạt chắc được quyế định từ đầu thời kỳ phân hóa đòng đến khi lúa vào chắc nhưng quan trọng nh t là thời kì phân bào giảm nhiễm. Tỉ lệ hạt chắc tùy thuộc vào số hoa rên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).

Trong giai đoạn trổ mà gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi hay không cung c p đầy đủ ch dinh dưỡng thì sẽ làm cho hạt không vào chắc được nên làm ăng số hạt lép sẽ ảnh hưởng đến năng su t lúa. Muốn có năng su t cao thì tỉ lệ hạt chắc phải đạt trên 80% (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).

1.6.4 Trọng lượng 1000 hạt

Trọng lượng hạ được quyế định ngay từ thời kì phân hóa hoa đến khi chín nhưng quan trọng là thời kì giảm nhiễm tích cực và vào chắc rộ. Trọng lượng hạt phụ thuộc vào cở hạ và độ nẩy của hạt lúa (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).

Nguyễn ình Giao và ctv., (1997) đã kết luận rằng trọng lượng 1000 hạt chịu tác động mạnh của điều kiện môi rường. Khối lượng hạt do hai yếu tố c u thành, khối